Thema

Dreidimensionale Modellierung von Buchen-Naturverjüngung: Anpassung eines bestehenden, lichtsensitiven Buchenmodells an Daten aus Verjüngungsversuchen


Beschreibung


Mittels der Modellierungssoftware GroIMP (Growth-grammar related Interactive Modelling Platform; frei verfügbar, siehe www.grogra.de) wurde ein detailliertes Wachstums- und Verzweigungsmodell für junge Buchen (Fagus sylvatica L.) erstellt, das Untermodelle für Lichtinterzeption, Photosynthese, C-Allokation, Astmortalität und lichtsensitives Wachstum enthält. Dieses Modell wurde bisher nur anhand der visuellen Ergebnisse auf Plausibilität geprüft, aber noch nicht an gemessenen Daten validiert. Es enthält neben Parametern, die an sehr wenigen Einzelbäumen erhoben wurden, auch eine Reihe von Parametern, die lediglich grob geschätzt oder geraten wurden.

Von Versuchsflächen liegen an der Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen Datenreihen von Buchen-Naturverjüngung unterschiedlicher Dichtegrade vor, die in den Altersstufen 1, 2, 3, 4 und 7 Jahre gewonnen wurden. Die Aufgabenstellung besteht darin, das vorhandene Modell so zu parametrisieren, dass diese Datenreihen möglichst reproduziert werden können.

Dazu sind aus den realen Verjüngungsdaten zunächst statistische Kenngrößen abzuleiten. Dann wird das Modell (unter Hilfestellung durch Mitarbeiter der Abteilung Ökoinformatik) so ergänzt, dass bei Modell-Läufen dieselben Kenngrößen für die modellierten Bestände automatisch mitberechnet werden. Schließlich sind die Modell-Parameter schrittweise so anzupassen, dass die virtuellen Bestände in ihren statistischen Werten und in ihrem Aussehen der realen Buchenverjüngung möglichst nahekommen. Sollte dies für bestimmte Charak-teristiken der Bäume nicht möglich sein, so sollten plausible Überlegungen hinsichtlich möglicher Ursachen für die Abweichungen angestellt werden. Die Modell-Experimente (mit verschiedenen Parametersätzen) sind genau zu dokumentieren.

Im Hinblick auf die Datengrundlage und Ergebnis-Interpretation erfolgt eine Co-Betreuung durch die Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen (Prof. Ammer).





Literatur (Beschreibung des existierenden 3D-Buchenmodells):

Ole Kniemeyer: Design and Implementation of a Graph Grammar Based Language for Functional-Structural Plant Modelling. Dissertation, BTU Cottbus 2008; darin S. 317-328. http://www.uni-forst.gwdg.de/~wkurth/kniemeyer.pdf.

Bachelorarbeit für 1 Studierende(n) (Forstwissenschaften und Waldökologie).

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Herrn Prof. Dr. Kurth.